胃の消化が宇宙環境に適応するメカニズムの形態学的解析

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有人宇宙活動が本格化し、ヒトが宇宙で生活する基盤構築の必要性が高まっている。本研究課題は宇宙での「食」の基礎となる胃の消化機能が、微小重力などの宇宙環境にどのように適応するのか解明することを目指している。前々年度および前年度までに、対照条件および国際宇宙ステーションにおける微小重力条件で実際に飼育されたマウス胃組織から作製した試料を用いた光顕・電顕検討を実施してきた。HE染色およびプロトンポンプ受容体に対する一次抗体を用いた蛍光免疫組織化学と、Epon812樹脂(透過電顕用)包埋試料からの超薄切片の透過電顕観察により、微小重力下の胃組織において、胃壁細胞の組織内分布に変化が生じる傾向および、胃壁細胞の分泌細管の微細構造が変化する所見を得ている。2022年度は、前年度に得られた透過電顕所見を裏付けるために、走査電子顕微鏡による胃壁細胞の微細構造の立体的検討を実施した。また、胃組織から抽出したRNAを用いてのRNA-seq実験を実施しており、国際宇宙ステーションにおける微小重力条件と人工的な1G負荷条件とを用いて、同一の宇宙線の存在下において、重力の存在が胃組織における遺伝子発現に与える影響を比較解析している。現在までの検討結果は、宇宙滞在が胃酸による化学的消化を中心とした胃の消化に影響を与えることを示唆しており、これらの所見は宇宙環境滞在下での栄養の消化吸収のメカニズム解明に役立つことが期待される。